大豆文献综述

文献综述摘要:大豆原产于中国,是我国的传统作物，栽培利用已有5000年历史。大豆是靠群体生产来提高产量的作物，不同的种植密度通过影响大豆的株型、群体结构从而影响产量。通过合理化的大豆的种植密度,来调控大豆的产量构成因素对影响和发掘大豆产量潜力至关重要。在种植密度大时，大豆的个体所拥有的空间和营养面积小，个体生长细弱；种植密度小时，个体所拥有的光、气、水、肥份额大，个体长势健壮。目前，国内外研究正在探索窄行密植对大豆产量、品质、株型以及群体结构的影响和作用，以便应用到实际育种工作中，挖掘大豆产量潜力，从而选育出优良的大豆品种。关键词：大豆、窄行密植、株型、群体结构植物群居在一起，在植物彼此之间以及它们与环境之间存在着复杂的相互关系，这种共存的形式叫做植物群落。植物群落具有特殊的组成成分、结构和外貌，植物在受环境影响的同时，还形成群落内部环境，后者又反过来影响群落中的植物本身。大豆的群体结构是指田间生长着的大豆群体作为一个整体在空间的配置状态。单位面积上植株的多少对群体结构有直接的影响。植株少了，群体稀疏，叶面积指数小，尽管个体生长发育良好，群体很难布满空间；植株太多，群体密集，叶面积指数过大，株间郁闭，单株开花数减少，影响产量。虽然产量构成因素间存在补偿、反馈和自动调节（叶片调位运动、叶片镶嵌），然而这种补偿是有限度的，要在一定的密度范围内。美国大豆专家R.L.Cooper于1967年开始研究密植半矮秆体系，其结果证实，减小行距可增加产量。黑龙江省在引进其体系基础上，形成了“大垄窄行密植”、“小垄窄行密植”和平作的“窄行密植”栽培技术体系。以上的增产的原因在于加大了种植密度，改变了田间配置，株距和行距更加接近，可使群体更好地利用土地和光热资源[1]。目前，国内外研究人员对大豆密植（窄行密植）的研究逐渐重视，研究其对于产量、品质、株型和群体结构的影响，以寻求在育种工作上有所突破。本研究以辽豆14为研究材料，研究辽豆14在不同密度条件下的株型变化规律、产量构成因素变化规律及群体生态因子变化规律,分析矮秆密植大豆群体结构与群体生态因子间的关系及其对产量形成和分布的影响，探讨矮秆密植大豆的超高产株型及群体生理生态特性。这对合理栽培措施的运用及超高产育种指标的有效选择将具有意义。1.植株性状、理想株型与群体结构1.1植株性状1.1.1株高不同密度对株高有不同的要求，若密度小，植株可高大、粗壮、分枝多些；若密度大，植株则应相对矮些，且为主茎性，但不要太矮，因为植株过矮，其植株的主茎节数受到限制，单株结荚数难以提高。株高与结荚习性和生育期关系较密切，因此也受到地域的影响。株高与产量的关系不同地区其研究的结果不尽相同。田保明(1989)[2]在河南农科院经济作物研究所进行的试验则认为，株高对单株产量有正效应。株高与产量相关是有一定范围的。1.1.2分枝数分枝数的多少、分枝的长度及张开角度对株型的影响很大。根据分枝产量和主茎产量占整个单株产量的比率，把大豆品种分为主茎型、分枝型和均匀型。1.1.3主茎节数大豆为节上结实，所以提高主茎节数对于提高单株结荚数是至关重要的，梁红（2000）[3]指出主茎节数与单主株产量密切相关。郝欣先等（2000）[4]通过育种实践和研究，明确认为创造每节结荚多、株结荚密为突破点，结合改造形态形状，提高转化系数等是提高大豆品种产量的主要途径和措施。1.1.4叶形叶片是大豆最重要的营养器官，大豆产量主要来源于叶片光合作用所积累的有机物。在密植条件下，相对于圆叶来说，窄叶光能截获量要多一些，有利于群体的光能利用率，并且窄叶与较多每荚粒数这一性状相关程度大。叶片的长*宽对于光能截获有很大影响。1.1.5叶柄叶柄长度和角度对于冠层的分布，建造良好的群体冠层结构，改善群体的受光条件，提高单叶光合速率至关重要。叶柄的状态，影响光能的截获，和光合作用。1.2理想株型王金陵（1982）提出了“生态型育种原则”，率先在大豆育种上提出了株型育种[5]。闵兴中、盖钧镒（1991）认为，大豆理想株型主要是指植株受光态势的茎、叶构成，还包括内在光合特性、物质积累与分配等源、流、库的相应生理过程[6]。董钻、张仁双(1993)根据辽宁省的生态条件和栽培水平，设计了株高130厘米以上，多节、分枝少而短、叶片上小下大、单株呈塔形的亚有限结荚习性的高产株型[7]。宋力平等(1994)认为，黑龙江省高寒地区机械化栽培条件下的大豆理想株型应当是：株高中等，节多，节密，少分枝，尖叶的亚有限结荚习性类型[8]。总之，在良好个体株型个体基础上，建造良好的群体冠层结构，改善群体的受光条件，提高单叶光合速率是大豆实现高产和超高产的条件之一。1.3群体结构1.3.1冠层结构董振国（1994）提出群体冠层结构性状可分为3类：(1)群体数量性状，包括群体的密度、高度和群体叶面积等；(2)群体几何性状，即叶倾角和叶方位角；（3）群体空间散布性状，指群体中各器官(主要是叶片)在空间的分布状态[9]。在不同生态区因其环境条件不同，获得的高产生理模式就有可能不同，即理想株型具有地域性。但不论在何种生态条件下，某一品种理想株型的群体结构应该是在适宜的密度下发育形成的群体能够最大限度地改善群体内微生态环境，以有效提高群体的光合生理特性，最终使其产量潜力得以充分发挥。1.3.2叶面积指数及叶片分布许多研究己指出，大豆群体叶面积指数是决定光合产物的多少、衡量群体结构的重要指标，叶面积指数过大、过小或猛升、陡降，均难获得高产。叶面指数相同的两个作物群体，若叶片在空间分布的均匀程度不同，群体内光的分布不同，农田光能利用率也不同。当叶片均匀分布时，处于良好的光照条件下，农田光能利用率高。通过小叶的抬起、降落、扭转，叶面始终保持良好的受光态势，叶柄也能上下起落，左右扭转。叶片的调位运动使叶层镶嵌性良好是大豆群体的突出特征，叶层的镶嵌性一方面使各个叶片得以截获阳光，另一方面也使大豆群体各叶层的光照自上而下极度削弱。1.3.3冠层结构与透光特性在群体不同高度测定光强度，可以得到群体冠层内短波辐射的剖面分布图。每一高度的测定有些取自受光点，有些取自遮光点，求得平均值用I表示，用I/I。表示对光能截获的比率，即透光率。(I。为冠层顶部自然光照强度)。I/I。随各层叶面积指数增加而减小。植株上层叶片近于上束，下层叶片近于水平方向展出，这样单位叶表面吸收的太阳辐射降低，而使较多叶片处在光补偿点以上状态，I比较大，在各层分布均衡，不致少数叶片在光补偿点以下，可以提高群体的光合效率。董钻等(1981)研究表明，大豆群体消光系数大，说明叶片遮光较严重，中部和下部叶片接受的光线少，这对于植株上、中、下部均能结荚的大豆来说是很不利的[10]。在冠层内的光线中，散射光的比率较大，而散射光对于大豆叶片的光合作用是有利的。所以，探讨高产大豆群体结构下的各层次辐射透过率及散射辐射透过率与光合速率的关系有重要意义。2.窄行密植较新研究进展周勋波等（2010）研究表明LAI随行距扩大、株距减少有下降趋势，光能利用率随行距加大有降低趋势，随行距变小PAR透射率降低、截获率和光能利用率上升。植株相对均匀分布可改善群体结构和增强光截获,进而提高群体光能利用率和产量[11]。刘忠堂（2002），章建新,李劲松等（2007）研究表明大豆窄行密植主要是通过增加株间距,改善植株通风透光性,有利于叶面积扩展、提高根干重和吸收能力,充分发挥个体和群体生产潜力而实现增产的[12-13]。李生秀等（2005）通过不同密度和宽、窄行距配置试验认为,大豆在保持合理群体密度下,适当扩大行距,缩短窄行行距(即窄行密植),有利于改善单株生育状况和后期通风透光条件,使大豆植株上、中、下始终处于良好的光合条件下,充分发挥后期单株生产力[14]。李劲松等（2007）研究表明，缩小行距与增加密度均对大豆的株高、茎粗、始荚高度、分枝数、LAI、光合势、干物质积累、根冠比等性状产生明显的影响，导致不同处理间大豆子粒产量表现出显著的差异，行距的影响小于密度；不同密度有其适宜的株行距配置，在60．0万株／hm密度下，20cm行距较3O，40cm行距有利于优化大豆群体结构，实现高产[15]。于洪久（2009）认为合理的大豆群体结构是决定大豆产量的中心,采取适宜的栽培技术是调节群体结构的重要措施。因此,从大豆群体的光合速率及叶绿素的动态变化出发,研究大豆群体的光合性能,可以深入地揭示光合源与籽粒库的关系,从而为大豆优质高产提供适宜的光合生理指标[16]。张伟，张惠君，王海英等（2006）探讨了不同株行距对两个品种的农艺性状和产量表现的影响随着种植密度的增加,株高增高,主茎节数、分枝数减少,单株有效荚重降低,百粒重下降。叶面积指数随种植密度增加呈上升趋势,单株叶面积和干物质积累呈下降趋势。品种、种植密度间产量差异达极显著水平,而行距间产量差异不显著[17]。参考文献[1].王连铮，郭庆元.现代中国大豆.金盾出版社.2007.8：547-583[2].田保明.大豆产量构成因素的通径分析[J].河南农业科学，1989,1:6-8.[3].梁红等.大豆主要农艺性状相关及通经分析[J].广西农业科学，2000,3：126-127.[4].郝欣先等.山东夏大豆品种农艺性状演进和遗传型特征分析[J].山东农业科学，2000,2：77-81.[5].王金陵.大豆杂交后代处理方法程序的探讨.大豆科学,1982,1(1):1-16[6].闵兴中等.大豆鼓粒期源库关系研究.江苏农业学报,1991,7(4):13-19[7].董钻等.大豆叶-粒关系的研究.大豆科学，1993,12(1):1-7[8].宋力平等.浅谈大豆理想株型育种.大豆通报,1994,4:15-16[9].董振国.农田作物层环境生态.北京:中国农业科技出版社,1994,4-320[10].董钻.大豆的器官平衡与产量.辽宁农业科学,1981,3:14-21[11].周勋波,杨国敏,孙淑娟等.不同株行距配置对夏大豆群体结构及光截获的影响.生态学报,2010,30(3):691—697[12].刘忠堂.大豆窄行密植高产栽培技术的研究.大豆科学,2002,21(2):117-122.[13].章建新,李劲松.窄行密植对高产春大豆根系生长的影响.大豆科学,2007,26(4):500-505.[14].李生秀,魏建军,刘建国等.窄行密植对大豆群体冠层结构及光分布的影响.新疆农业科学,2005,42(6):412-414[15].李劲松，章建新，张佩玲等.窄行密植对高产春大豆株型及产量的影响.新疆农业大学学报,2007，30(2)：21-23[16].于洪久.种植密度对大豆光合生理及产量的影响.大豆科学,2009,6:1115-1118[17].张伟,张惠君,王海英等.株行距和种植密度对高油大豆农艺性状及产量的影响.大豆科学2006,03:283-285